Una nueva investigación muestra que el clima sobrecalentado de la Tierra alterará los bosques a escala global de manera aún más fundamental, al activar un interruptor crítico de gases de efecto invernadero en las próximas décadas. El estudio sugiere que, para 2040, los bosques absorberán solo la mitad de la cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera que ahora, si las temperaturas globales siguen aumentando al ritmo actual.
El estudio , publicado el miércoles en Science Advances, analizó más de 20 años de datos de unos 250 sitios que miden la transferencia de dióxido de carbono entre la tierra y las plantas y la atmósfera, la forma en que respira el planeta. Los bosques y el resto de los ecosistemas terrestres de la Tierra absorben alrededor del 30 por ciento de las emisiones de carbono humano, por lo que cualquier gran cambio en ese proceso es importante.
Los datos muestran un límite de temperatura claro, por encima del cual los árboles comienzan a exhalar más CO2 del que pueden absorber a través de la fotosíntesis, dijo el coautor Christian Schwalm, ecólogo y modelador del sistema terrestre en el Woodwell Climate Research Center . Los hallazgos marcan una especie de punto de inflexión, en el que «el sistema terrestre actuará para acelerar el cambio climático en lugar de ralentizarlo», dijo Schwalm.
El estudio encontró que, si bien los árboles en diferentes latitudes tienen diferentes umbrales de temperatura, para muchos tipos de bosques que son importantes para absorber dióxido de carbono, la fotosíntesis alcanza su punto máximo a 18 grados Celsius (64,4 grados Fahrenheit). Pero los datos no mostraron límites en la cantidad de dióxido de carbono que pueden liberar.
Las plantas generalmente absorben CO2 y liberan oxígeno, pero también “exhalan” CO2, particularmente por la noche, cuando cesa la fotosíntesis debido a la falta de luz solar. Los bosques también emiten más CO2 cuando están estresados por el aumento de las temperaturas.
El calentamiento continuo reducirá la fotosíntesis y aumentará exponencialmente la cantidad de CO2 que liberan los árboles a través de la respiración mientras intentan respirar lo suficiente para mantenerse frescos. Eso convertirá muchos paisajes con vegetación de sumideros de carbono en fuentes de carbono dentro de 20 a 30 años, acelerando el cambio climático, concluyó el estudio. El estudio tampoco mostró signos de que los bosques pudieran aclimatarse al aumento de las temperaturas de las últimas dos décadas.
«Por mi dinero, los resultados son conservadores, porque la extinción de los bosques no se incluye en esto», dijo Schwalm sobre el potencial de los árboles moribundos para aumentar la producción de CO2 aún más a medida que se descomponen, lo que genera un calentamiento global adicional.
Los hallazgos no fueron totalmente inesperados, agregó. Una investigación que se remonta a décadas, que incluye algunos de sus propios trabajos en los bosques canadienses, muestra que «las temperaturas realmente impulsan el autobús».
“Ver una señal de temperatura tan fuerte a nivel mundial no me sorprendió”, dijo. “Lo que me sorprendió es que sucedería tan pronto, tal vez en 15 o 25 años, y no al final del siglo”.
‘Estamos en mayores problemas de lo que pensábamos’
La investigación muestra la intensidad con la que el calentamiento global está afectando a los ecosistemas, dijo el coautor Louis Schipper , quien estudia los suelos a nivel molecular en la Universidad de Waikato , en Hamilton, Nueva Zelanda.
El calentamiento global está cambiando el clima tan rápido que no habrá una «nueva normalidad» estable en el futuro previsible, dijo Schipper. Y si los bosques comienzan a exhalar más CO2 del que absorben, «estamos en mayores problemas de lo que pensamos», agregó.
“El tiempo que nos han comprado los ecosistemas, cuando deberíamos haber estado haciendo algo para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, lo hemos desperdiciado”, dijo Schipper. “Todas nuestras cifras muestran, tenemos que detenerlo ahora. ¿Qué tan mal queremos que se ponga? Ese es nuestro desafío y elección «.
Schipper dijo que se conectó con la autora principal Katharyn Duffy , científica del sistema terrestre en la Universidad del Norte de Arizona , en una conferencia científica hace unos años, donde compararon notas sobre fisiología vegetal.
«Lo que ella estaba mostrando era extraordinario», dijo. «Observó los cambios de CO2 en respuesta a las diferentes variables, como la humedad, la temperatura y la luz, y desarrolló una técnica para extraer la respuesta a la temperatura». Eso mostró cómo la temperatura limita la fotosíntesis, pero no la respiración de CO2, agregó.
Para el estudio, Duffy usó esa técnica para analizar la fotosíntesis y las tasas de respiración de la base de datos global de Fluxnet y descubrió que la fotosíntesis se redujo drásticamente por encima de los umbrales de temperatura en casi todos los tipos de ecosistemas terrestres, incluso después de tener en cuenta otros efectos como el agua y luz de sol. En la mayoría de los bosques templados, el umbral es de 18 grados Celsius (64,4 grados Fahrenheit), en los bosques tropicales, 28 grados Celsius (82,4 grados Fahrenheit).
«La Tierra», dijo Duffy, «tiene una fiebre que aumenta constantemente y, al igual que el cuerpo humano, sabemos que cada proceso biológico tiene un rango de temperaturas en las que se desempeña de manera óptima y otras por encima de las cuales la función se deteriora». Los resultados muestran ese límite para las plantas, dijo.
Los resultados son «realmente atemorizantes, y no solo para los bosques», dijo Schipper, «especialmente si cruza ese gráfico con áreas de producción de alimentos en regiones que no tienen la riqueza o la infraestructura para adaptarse».
Datos convincentes
Durante la década de 1980 e incluso la de 1990, muchos científicos pensaron que los bosques podrían ser más resistentes de lo que han resultado ser. Los modelos climáticos sugirieron que un aumento de CO2 aumentaría la fotosíntesis y el crecimiento global de las plantas, lo que a veces se describe como el «enverdecimiento del planeta». Pero el nuevo estudio muestra claramente que hay límites, dijo el ecólogo del Servicio Geológico de los Estados Unidos Craig Allen , quien ha estado estudiando bosques durante 41 años desde una estación de investigación de campo en el norte de Nuevo México. Allen no participó en el estudio.
“Podemos ver, en los últimos 20 años, hemos alcanzado mesetas de temperatura donde se detiene la fotosíntesis”, dijo. “Lo que me parece convincente es que 20 años de datos de observación muestran que alrededor del 10 por ciento de la superficie del planeta cruzaba estos umbrales durante los períodos de tres meses más cálidos del año”.
El nuevo estudio sugiere que la cifra aumentará, con aproximadamente el 50 por ciento de la biosfera terrestre alcanzando temperaturas por encima del umbral que limita la fotosíntesis a mediados de siglo. Algunos de los ecosistemas más ricos en carbono, como las selvas tropicales en la Amazonía y el sudeste asiático, y los bosques boreales de Rusia y Canadá, estarán entre los primeros en alcanzar ese punto de inflexión, informó el estudio.
Los eventos extremos, como las sequías prolongadas y calientes, son cada vez más frecuentes, «pero serán normales y los extremos se volverán más extremos», dijo Allen. “Los bosques del planeta nos dicen y los árboles individuales nos dicen qué es demasiado. El planeta está en problemas y no estamos hablando lo suficientemente alto «.
Los bosques pueden necesitar triaje
Los cambios inminentes y de gran alcance en los bosques refuerzan la necesidad de salvar lo que se puede salvar y de determinar qué tipos de manejo forestal podrían ser más efectivos para frenar el declive, dijo el investigador forestal de la Universidad de Arizona Jason Field , autor principal de otro estudio reciente. que delineó las opciones de manejo forestal en respuesta al calentamiento global.
Con muchos bosques en riesgo por las condiciones de la mega sequía, “los administradores forestales probablemente deberán considerar prácticas de manejo novedosas y de mayor intensidad a escalas más finas para ayudar a aumentar la resistencia de los bosques”, dijo Field. Ese estudio se publicó en diciembre de 2020 en Frontiers in Forests and Global Change.
Reconocer la escala del cambio ha llevado a los científicos forestales a considerar qué pueden hacer para responder, a medida que los cambios se vuelven más extremos, dijo el coautor Dave Breshears , investigador de mortalidad forestal, también de la Universidad de Arizona. «¿Qué podemos hacer para responder a medida que los cambios se vuelven cada vez más extremos?»
En este punto, las opciones de manejo forestal para sequías más cálidas y prolongadas causadas por el calentamiento global «apenas se están integrando en el manejo forestal», dijo. “Este es nuestro intento de poner en marcha la conversación. Si nos adentramos en una mega sequía, debemos pensar en pequeño y de manera más eficaz «.
Puede reducirse a buscar opciones para salvar rodales de árboles individuales valiosos y proteger especies genéticamente distintas y más resistentes. También podría ser importante conservar corredores y parcelas de bosques para reducir la distancia que deben recorrer las semillas para permitir que los bosques del futuro se extiendan o se vuelvan a conectar en condiciones climáticas más favorables, explicó.
La nueva investigación sobre la absorción de carbono forestal es realmente un desafío enorme en el que pensar, dijo, porque aún no entendemos cómo administrar los bosques bajo sequías más cálidas.
«Creemos que muchas de estas áreas van a caer, entonces, ¿dónde podemos guardar algunas de ellas?» preguntó.
“Es una escala de problema diferente y requiere una escala de pensamiento diferente”, agregó. “Darnos cuenta de que no podemos escapar del problema por completo no es bonito, no es óptimo y no es donde ninguno de nosotros quiere estar”.
Los nuevos hallazgos representan un punto de inflexión porque sugieren un circuito de retroalimentación peligroso, dijo Phil Duffy, director del Woodwell Climate Research Center, que no participó en el estudio.
“En este caso el calentamiento provoca un cambio en la absorción neta de carbono por la vegetación, lo que resulta en más CO2 en la atmósfera, lo que refuerza el calentamiento, etc.”, dijo.
Los hallazgos desafían la posibilidad de limitar el calentamiento a 1,5 o 2 grados Celsius.
“De hecho, cuestiona la suposición de que el clima sería incluso estable en esos niveles de calentamiento si cesasen todas las emisiones de gases de efecto invernadero, dijo Duffy. «A esos niveles de calentamiento, las emisiones de la vegetación serían lo suficientemente grandes como para dar lugar a un aumento continuo del CO2 atmosférico y, por lo tanto, un calentamiento continuo».
Fuente
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